¿Qué es un Evaporador?
Un evaporador es un dispositivo que evapora un líquido o sólido en un gas despresurizándolo. Cuando se aprovecha el calor de vaporización en ese momento, se denomina intercambiador de calor y se utiliza en sistemas de aire acondicionado y frigoríficos. También se utilizan en equipos de destilación para evaporar, recoger y eliminar disolventes, y en equipos de evaporación al vacío utilizados para formar películas finas.
En su uso como intercambiadores de calor, el medio en el lado enfriado es un gas como aire o vapor, o un líquido como agua, salmuera, leche o aceite. En el lado que se enfría por calor de vaporización mediante descompresión y evaporación se encuentran refrigerantes, agua y líquidos disolventes, donde se produce el intercambio de calor entre los medios de ambos lados.
Usos de los Evaporadores
Los evaporadores forman parte de un sistema, como un sistema de aire acondicionado, por lo que se utilizan en combinación con otros equipos y no por sí solos. En los sistemas de aire acondicionado, los evaporadores se utilizan para soplar aire frío en el interior y en los vehículos, como los acondicionadores de aire domésticos, los acondicionadores de aire para automóviles y los acondicionadores de aire comerciales.
En el campo de la refrigeración y la congelación, se utilizan para enfriar el interior de frigoríficos eléctricos, vitrinas refrigeradas, máquinas expendedoras, vehículos refrigerados, almacenes de baja temperatura, etc. En las aplicaciones industriales, cabe citar las unidades enfriadoras y los turboenfriadores para producir agua enfriada, los enfriadores de aceite para máquinas herramienta, etc., y los enfriadores de absorción.
En el campo de los equipos físicos y químicos, los equipos de destilación se utilizan para eliminar disolventes. El interior del equipo se despresuriza mediante una bomba de vacío para evaporar el disolvente y, a continuación, el gas se enfría y se recupera. En el campo de los semiconductores, los evaporadores también se utilizan en sistemas de evaporación al vacío, donde los materiales que forman películas, como metales y óxidos metálicos, se calientan al vacío para fundirlos, evaporarlos o sublimarlos para formar películas finas sobre la superficie de un sustrato.
Principios de los Evaporadores
Cuando se reduce la presión de un líquido o un sólido, el contenido de vapor saturado disminuye y el líquido se evapora para convertirse en gas. Los evaporadores son dispositivos que aprovechan activamente este efecto para evaporar. En el caso de los sólidos, se evaporan y subliman. En el campo de la refrigeración y el aire acondicionado, se utilizan como refrigerantes compuestos fluorados, hidrocarburos, agua, dióxido de carbono y amoníaco.
Cuando se evapora un líquido en un Evaporadores despresurizado, la presión aumenta y la evaporación se detiene tal cual. Para una evaporación continua, el evaporador debe estar conectado a un dispositivo que reduzca la presión y también haga circular el líquido. Un ejemplo de este dispositivo es un ciclo de refrigeración-aire acondicionado.
Como ejemplo, se explica un acondicionador de aire independiente para uso doméstico: el intercambiador de calor dentro de la unidad interior montada en la pared de la habitación es el Evaporadores. El interior del Evaporadores se despresuriza y el refrigerante se evapora, llevándose el calor de vaporización. El flujo de aire del ventilador es enfriado por el evaporador y soplado a la habitación como aire frío. La unidad exterior incluye un compresor, un condensador y un soplante, que están conectados a la unidad interior mediante tuberías para formar un ciclo de refrigeración-aire acondicionado. El compresor aspira el refrigerante gaseoso evaporado del evaporadores y lo mantiene a baja presión. Cuando el refrigerante comprimido se enfría con aire exterior o agua, se convierte en líquido. Este intercambiador de calor es el condensador. El refrigerante licuado circula hacia el evaporador para continuar la acción evaporativa. A la entrada del evaporador, un dispositivo de estrangulación, como una válvula de expansión o un tubo estrecho, sirve de límite entre los lados de baja y alta presión.